FR2748240A1 - SEAT COMPONENT ACTUATION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine de la technique
La présente invention concerne un système d'actionnement destiné à la motorisation de sièges, par exemple les sièges passagers des aéronefs.Technical area
The present invention relates to an actuation system intended for the motorization of seats, for example the passenger seats of aircraft.
Art antérieur
Jusqu'à présent, dans le domaine du transport aérien, on dénombrait essentiellement deux types de système d'actionnement d'éléments de siège, pourvus l'un d'une motorisation asynchrone à partir du réseau 400 Hz du bord et l'autre d'une motorisation continue en 11du. La première de ces motorisations, grâce à la vitesse de rotation élevée qu'elle autorise, permet d'obtenir des actionneurs de taille réduite. Toutefois, cette réduction de la taille se fait au détriment d'un niveau sonore important compte tenu des bruits générés par cette motorisation et notamment par ses étages réductcurs.Prior art
Until now, in the air transport sector, there have essentially been two types of seat element actuation system, one provided with an asynchronous motorization from the onboard 400 Hz network and the other with 'a continuous motorization in 11du. The first of these motorizations, thanks to the high rotation speed which it allows, makes it possible to obtain actuators of reduced size. However, this reduction in size is at the expense of a significant noise level taking into account the noises generated by this motorization and in particular by its reductive stages.
Il en résulte que ce type de motorisation n'est plus actuellement utilisé qu'au niveau des sièges de la cabine de pilotage. Au contraire, la seconde motorisation, par les faibles bruits qu'elle génère, est plus particulièrement adaptée aux sièges passager. Malheureusement, cette motorisation est beaucoup plus encombrante que la précédente et les fabricants de ce type de siège ont dû accepter alors cette augmentation en limitant la possibilité de commande simultanée des actionneurs offertes au passager tout en gardant la cinématique d'origine des sièges. Il en résulte une très faible possibilité d'adaptation de ces sièges sauf au prix de lourdes modifications techniques qui obèrent sérieusement la rentabilité du produit. Notamment, il est impossible avec les sièges actuels dc commander simultanément plus de deux éléments de siège. Il en résulte que dans le cas classique des doubles sièges passagers de première classe, un utilisateur ne pourra commander simultanément un redressement de son dossier et un réglage de son appuitête par exemple si son voisin de siège commande au même instant le déplacement de son repose-jambe par exemple. En outre, les performances électromécaniques de ces actionneurs restent très moyennes, de même que la sécurité qui peut être compromise (présence de tensions élevées) en cas de défaut d'isolation. As a result, this type of engine is currently used only at the level of the seats in the cockpit. On the contrary, the second engine, by the low noise it generates, is more particularly suitable for passenger seats. Unfortunately, this engine is much more cumbersome than the previous one and the manufacturers of this type of seat then had to accept this increase by limiting the possibility of simultaneous control of the actuators offered to the passenger while keeping the original kinematics of the seats. This results in a very low possibility of adaptation of these seats except at the cost of heavy technical modifications which seriously affect the profitability of the product. In particular, it is impossible with current seats to control more than two seat elements simultaneously. As a result, in the classic case of first class double passenger seats, a user will not be able to simultaneously control a straightening of his backrest and an adjustment of his headrest, for example if his neighbor next to the seat controls the movement of his seat at the same time. leg for example. In addition, the electromechanical performance of these actuators remains very average, as well as the safety which can be compromised (presence of high voltages) in the event of insulation failure.
Définition et objet de l'invention
La présente invention a pour objet de pallicr les inconvénients précités en proposant un système d'actionnement d'éléments de sièges qui puisse convenir notamment aux pilotes comme aux passagers d'un aéronef et qui, de par sa structure, offre une sécurité et un confort d'utilisation et d'exploitation améliorés. Notamment, un but de l'invention est de permettre une commande simultanée des différents éléments de siège. Un autre but est d'éviter tout réglage mécanique sur le siège, notamment pendant l'étape de montage du système d'actionnement dans le siège. Encore un autre but de
I'invention est d'offrir à l'utilisateur des fonctions complémentaires nouvelles.Definition and object of the invention
The object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks by proposing a system for actuating seat elements which may be suitable in particular for pilots and passengers of an aircraft and which, by virtue of its structure, offers safety and comfort. of improved use and operation. In particular, an object of the invention is to allow simultaneous control of the various seat elements. Another object is to avoid any mechanical adjustment on the seat, in particular during the step of mounting the actuation system in the seat. Yet another goal of
The invention is to offer the user new complementary functions.
Ces buts sont atteints par un système d'actionnement d'éléments de siège, chaque élément de siège pouvant être déplaçé au moyen d'un actionneur pourvu d'un moteur à courant continu, système caractérisé en ce qu'il comporte un moyen dc traitement centralisé pour assurer la commande, éventuellement simultanée, de plusieurs actionneurs d'élément de siège, à partir des positions de déplacement successives de ces actionneurs définies par au moins un moyen d'entrée de données. These objects are achieved by a system for actuating seat elements, each seat element being able to be moved by means of an actuator provided with a direct current motor, a system characterized in that it comprises a means of treatment. centralized to ensure the control, possibly simultaneous, of several seat element actuators, from the successive displacement positions of these actuators defined by at least one data input means.
La centralisation de l'ensemble des données de commande des éléments de siège au niveau du moyen de traitement unique permet à la fois d'assurer une très grande souplesse d'utilisation et de faciliter les différentes opérations d'exploitation. Elle permet aussi d'obtenir une securité accrue. The centralization of all of the seat element control data at the level of the single processing means makes it possible both to ensure great flexibility of use and to facilitate the various operating operations. It also provides increased security.
Le moyen d'entrée de données peut être constitué par un clavier ou par un lecteur de cartes à mémoire ou cartes à puce. The data entry means can be constituted by a keyboard or by a reader of memory cards or smart cards.
Le clavier comporte des moyens pour permettre une commande individuelle, entre deux positions extrêmes, des déplacements successifs de chaque actionneur, des moyens pour mémoriser les positions de déplacement de chaque actionneur validées au niveau des moyens de commande individuelle, et des moyens pour commander le déplacement de chaque actionneur en fonction d'une position préalablement mémorisée par les moyens de mémorisation. The keyboard comprises means for allowing individual control, between two extreme positions, of the successive displacements of each actuator, means for memorizing the displacement positions of each actuator validated at the level of the individual control means, and means for controlling the displacement of each actuator as a function of a position previously memorized by the memorizing means.
Dans un mode de réalisation préférentiel, les positions de déplacement de chaque actionneur définies au clavier sont mémorisées dans une carte à puce au moyen du lecteur dc cartes à mémoire et elles peuvent constituer des données réutilisables par un utilisateur ou bien par le fabricant pour un réglage automatique des courses électriques des actionneurs ou leur test interne. In a preferred embodiment, the displacement positions of each actuator defined on the keyboard are stored in a smart card by means of the memory card reader and they can constitute data which can be reused by a user or by the manufacturer for adjustment. automatic actuator electric strokes or their internal test.
L'emploi d'un lecteur de cartes à puce permet de préprogrammer des positions de siège spécifiques aussi bien à l'usage du passager utilisateur que du personnel chargé de la maintenance ou bien encore du fabricant de siège qui doit procéder au montage, au réglage ct au test du système d'actionnement dans la structure du siège. The use of a smart card reader makes it possible to pre-program specific seat positions both for the use of the user passenger and of the personnel in charge of maintenance or even of the seat manufacturer who must carry out the mounting, adjustment and testing the actuation system in the seat structure.
Avantageusement, la liaison entre le moyen de traitement centralisé et le ou les moyens d'entrée de donnée est assurée par une liaison série, chaque moyen d'entrée spécifique, i.e claviers ou lecteurs de cartes à puce, étant défini par une adresse déterminée. Cette liaison série peut être une liaison filaire, par exemple de type IIC ou RS232, ou une liaison à fibre optique, ou une liaison sans fil à infrarouge ou ultrasons par exemple. Elle peut par ailleurs relier le moyen de traitement centralisé d'un siège à au moins un moyen de traitement centralisé d'un autre siège pour en permettre une programmation commune à partir de l'un des moyens d'entrée de ces sièges. Advantageously, the connection between the centralized processing means and the data input means or means is ensured by a serial link, each specific input means, i.e. keyboards or smart card readers, being defined by a determined address. This serial link can be a wired link, for example of the IIC or RS232 type, or a fiber optic link, or a wireless infrared or ultrasonic link for example. It can also connect the centralized processing means of a seat to at least one centralized processing means of another seat to allow a common programming from one of the input means of these seats.
De préférence, le moyen de traitement centralisé comporte en outre des moyens pour déterminer la variation d'intensité du courant par unité de temps (dI/dt) traversant le moteur à courant continu dc chaque actionneur et pour commander un court déplacement de cet actionneur en sens inverse, si cette variation excède un seuil prédétermine. Preferably, the centralized processing means further comprises means for determining the variation in intensity of the current per unit of time (dI / dt) passing through the DC motor dc of each actuator and for controlling a short movement of this actuator in opposite direction, if this variation exceeds a predetermined threshold.
De même, avantageusement, le moyen de traitement centralisé comporte en outre des moyens pour commander la mise hors circuit d'un actionneur déterminé en cas de défaillance de cet actionneur, les autres actionneurs restant en service. Likewise, advantageously, the centralized processing means further comprises means for controlling the switching off of a determined actuator in the event of failure of this actuator, the other actuators remaining in service.
Les actionneurs comportent un ensemble vis sans fin-roue dentée en prise directe formant un étage réducteur unique et certains de ces actionneurs peuvent etre munis de moyens capteurs de type potentiométrique délivrant une information proportionnelle à la course de l'actionneur. The actuators comprise a worm gear-toothed wheel assembly in direct drive forming a single reducing stage and some of these actuators can be fitted with potentiometric type sensor means delivering information proportional to the stroke of the actuator.
Avantageusement, ces moyens capteurs coopèrent avec une crémaillère solidaire de l'ensemble vis sans fin-roue dentée, de telle sorte que l'actionneur peut être déplacé, notamment lors de son montage dans le siège, sans affecter le réglage de ces moyens capteurs. Advantageously, these sensor means cooperate with a rack integral with the worm-gear assembly, so that the actuator can be moved, in particular during its mounting in the seat, without affecting the adjustment of these sensor means.
Le système d'actionnement selon l'invention est particulièrement adapté à la commande d'éléments de siège passager d'aéronef et notamment les doubles sièges de première classe. The actuation system according to the invention is particularly suitable for the control of aircraft passenger seat elements and in particular the first class double seats.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre en perspective un double siège passager d'un aéronef muni du système d'actionnement d'éléments de siège selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe schématique du double siège de la figure 1 sur laquelle apparaissent sous une forme fonctionnelle les différents actionneurs nécessaires à la motorisation dc ce siège, - la figure 3 représente un moyen d'entrée de données pour la commande des différents actionneurs, - la figure 4 illustre l'organisation des différents circuits dc commande et de contrôle des actionneurs d'éléments de siège, - la figure 5 est un schéma simplifié du circuit cie commande d'un actionneur à recopie de position, - la figure 6 montre un exemple d'un premier type d'actionneur linéaire d'un élément de siège, et - la figure 7 montre un exemple d'un second type d'actionneur linéaire d'un élément de siège.Brief description of the drawings
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the following description, given by way of non-limiting illustration, with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1 shows in perspective a double passenger seat of an aircraft fitted of the seat element actuation system according to the invention, FIG. 2 is a schematic sectional view of the double seat of FIG. 1 in which the various actuators necessary for the motorization of this seat appear in functional form, - Figure 3 represents a data input means for the control of the different actuators, - Figure 4 illustrates the organization of the different circuits dc command and control of the seat element actuators, - Figure 5 is a diagram simplified circuit control command of an actuator with position feedback, FIG. 6 shows an example of a first type of linear actuator of a seat element, and - Figure 7 shows an example of a second type of linear actuator of a seat element.
Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel
Le système d'actionnement d'éléments de siège selon l'invention est illustré sur les figures 1 et 2 au niveau d'un double siège passager de première classe d'un aéronef. Bien entendu, ce système d'actionnement peut être appliqué à un siège simple, de première classe ou de classe affaire, comme à tout autre type de siège motorisé, notamment dans les transports ferroviaires (trains à grande vitesse par exemple), routiers (cars de grand tourisme) ou fluviaux (siège de pilote navigateur notamment).Detailed description of a preferred embodiment
The seat element actuation system according to the invention is illustrated in FIGS. 1 and 2 at the level of a first class double passenger seat of an aircraft. Of course, this actuation system can be applied to a simple, first class or business class seat, as to any other type of motorized seat, in particular in rail transport (high-speed trains for example), road (coach) touring) or river (navigator pilot seat in particular).
Ce double siège 10 comporte un siège droit 10A et un siège gauche 10B identiques et indépendants l'un de l'autre permettant de recevoir deux passagers côte à côte. Chaque siège lOA ou 10B comporte classiquement un dossier 12, un appui-tête 13, une partie de lombaire 14, une assise 15 et un
repose-jambe 16. Chaque siège lOA, lOB peut en outre être
avantageusement équipé par exemple de moyens dc communication, tel un combiné téléphonique 17, de moyens d'écoute audio-vidéo, tel un casque stéréophonique 18 et de moyens de visualisation, par exemple un téléviseur couleur 19. La motorisation de chaque siège, c'est à dire la commande des différents actionneurs, est assurée à partir d'au moins un moyen d'entrée de données comme un clavier 20 ou un dispositif de lecture de données personnelles de type carte à mémoire ou à puce 21.This double seat 10 comprises a right seat 10A and a left seat 10B which are identical and independent of one another making it possible to receive two passengers side by side. Each seat 10A or 10B conventionally comprises a backrest 12, a headrest 13, a lumbar portion 14, a seat 15 and a
leg rest 16. Each seat lOA, lOB can also be
advantageously equipped, for example, with communication means, such as a telephone handset 17, with audio-video listening means, such as a stereophonic headset 18 and with display means, for example a color television set. The motorization of each seat means that is to say, the control of the various actuators is ensured from at least one data input means such as a keyboard 20 or a device for reading personal data of the memory card or chip type 21.
Les différents actionneurs pour la motorisation de chaque siège sont illustrés de façon très schématique sur la figure 2. On peut ainsi relever un premier actionneur 22 pour permettre l'inclinaison du repose-jambe 16, un deuxième actionneur 23 pour le déplacement de haut en bas de l'assise 15 du siège, un troisième actionneur 24 pour l'inclinaison du dossier 12, un quatrième actionneur 25 pour le déplacement de l'appui-tête 13 et un cinquième actionneur 26 pour le réglage de la partie de lombaire 14. Chacun de ces actionneurs est avantageusement constitué par un moteur à courant continu dont l'arbre de sortie est en prise directe (créant ainsi un rapport de réduction unique) avec un arbre de liaison se déplaçant linéairement à chaque rotation du moteur et relié à l'élément de siège à commander (voir par exemple les actionneurs qui seront décrits plus avant en regard des figures 6 et 7). The different actuators for the motorization of each seat are illustrated very schematically in Figure 2. It is thus possible to raise a first actuator 22 to allow the inclination of the leg rest 16, a second actuator 23 for movement up and down of the seat 15 of the seat, a third actuator 24 for the inclination of the backrest 12, a fourth actuator 25 for the displacement of the headrest 13 and a fifth actuator 26 for the adjustment of the lumbar portion 14. Each of these actuators is advantageously constituted by a direct current motor whose output shaft is in direct engagement (thus creating a single reduction ratio) with a connecting shaft moving linearly with each rotation of the motor and connected to the element seat to be controlled (see for example the actuators which will be described later with reference to Figures 6 and 7).
La figure 3 décrit un moyen d'entrée de données permettant à l'utilisateur de chaque siège de commander indépendamment ct éventuellement simultanément la motorisation des différents actionneurs des éléments de siège précité et de mémoriser, s'il le souhaite, les positions de chacun des actionneurs qu'il aura ainsi définies. Ce moyen d'entrée, par exemple le clavier 20 du siège droit, est muni de différentes touches permettant une commande individuelle de chacun des actionneurs du siège. FIG. 3 describes a data entry means allowing the user of each seat to control independently and possibly simultaneously the motorization of the different actuators of the aforementioned seat elements and to store, if desired, the positions of each of the actuators that he will have thus defined. This input means, for example the keyboard 20 of the right seat, is provided with different keys allowing individual control of each of the seat actuators.
Une première touche 32 permet d'agir sur l'actionneur du repose-jambe 16.A first key 32 makes it possible to act on the actuator of the leg rest 16.
Une partie 32A de cette touche commande le déplacement linéaire de cet actionneur dans un premier sens de déplacement et une seconde partie de cette touche 32B commande le déplacement de cet actionneur dans un second sens de déplacement, opposé au précédent, l'arrêt de cette commande provoquant le blocage de l'actionneur dans la position atteinte à l'instant de l'arrêt. Une seconde touche 33 permet la commande de l'actionneur de l'assise 15, elle comporte également des parties 33A et 33B pour le déplacement de cette assise dans deux directions opposées (haut et bas). Il en est de même avec la touche 34, 34A, 34B, pour l'inclinaison du dossier 12, la touche 35, 35A, 35B, pour le déplacement de l'appui-tête 13 et la touche 36, 36A, 36B pour le réglage de la partie de lombaire 14. Des touches 37, 38 et 39 sont en outre prévues pour positionner le siège dans des positions mémorisées à l'avance, rcspectivement dans une position assise droite, dans une position de repos intermédiaire et dans une position allongée. Une touche 40 de mémorisation de la position des différents actionneurs, définie par les touches précédentes, est également prévue ainsi qu'une touche 41 de commande des actionneurs à partir du rappcl de ces positions ainsi mémorisées.A part 32A of this key controls the linear movement of this actuator in a first direction of movement and a second part of this key 32B controls the movement of this actuator in a second direction of movement, opposite to the previous one, the stopping of this command causing the actuator to lock in the position reached at the instant of stopping. A second button 33 allows the actuator of the seat 15 to be controlled, it also includes parts 33A and 33B for the movement of this seat in two opposite directions (top and bottom). It is the same with the button 34, 34A, 34B, for the inclination of the backrest 12, the button 35, 35A, 35B, for the displacement of the headrest 13 and the button 36, 36A, 36B for the adjustment of the lumbar portion 14. Keys 37, 38 and 39 are further provided for positioning the seat in positions memorized in advance, respectively in a straight sitting position, in an intermediate rest position and in a lying position . A key 40 for memorizing the position of the different actuators, defined by the preceding keys, is also provided, as well as a key 41 for controlling the actuators from the recall of these positions thus memorized.
La figure 4 montre dc façon simplifiée l'organisation des circuits de commande et de contrôle des différcnts actionneurs du double siège 1(). Ces éléments sont organisés autour d'un moyen de traitement centralise commun à chaque siège 10A, lOB et formé d'un boîtier électronique 50 auquel sont reliés d'une part les différents actionneurs 22, 23, 24, 25 et 26 de chaque siège et d'autre part les moyens d'entrée dc données 20A, 2OB et 21A, 21B. Figure 4 shows in a simplified way the organization of the command and control circuits of the different actuators of the double seat 1 (). These elements are organized around a centralized processing means common to each seat 10A, lOB and formed of an electronic unit 50 to which are connected on the one hand the different actuators 22, 23, 24, 25 and 26 of each seat and on the other hand the data input means 20A, 2OB and 21A, 21B.
Le boîtier 50 comporte tout d'abord et classiquement un circuit de transformation/redressement/filtrage 51 qui élabore une tension continue à partir du réseau de bord 1 15V/4OOHz (un disjoncteur électronique peut aussi être prévu). Avantageusement, ce circuit 51 scra pourvu de moyens permettant un accès direct à sa seule fonction de filtrage pour permettre également son utilisation à partir d'un reseau continu. Cette tension continue est ensuite régulée au niveau d'une carte alimentation 52 qui élabore les tensions nécessaires à l'ensemble du système d'actionnement. Il s'agit d'une tension de 5 volts continue pour l'alimentation des circuits électroniques (ou encore l'éclairage du clavier), d'une tension de 12 volts continue pour l'alimentation des lecteurs de cartes à mémoire, et d'une tension de 35 volts continue pour l'alimentation des actionneurs. D'autres tensions peuvent bien évidemment être prévues en fonction des nécessités. Ce boîtier 50 comporte également une carte de traitement 53 qui assure la gestion de l'ensemble du système d'actionnement, c'est à dire qui fait la liaison entre les ordres des passagers utilisateurs (décodage des données issues des claviers 20 ou lecture des données des lecteurs de carte à mémoire 21) et la commande des actionneurs. Cette carte qui comporte classiquement (voir la figure 5) un microcontrôleur comportant une mémoire de programme intégrée ou non et associé à un circuit logique programmable (du type FPGA ou EPLD par exemple) commande, au travers de deux cartes d'entrée-sortie de puissance 54, 55 (une par siège 10A, 10B), les différents actionneurs. Bien entendu, le nombre de cartes précité n'est pas limitatif et il est tout à fait possible d'envisager la commande d'une carte unique ou de plus de deux cartes. La carte de traitement 53 reçoit également au travers de ces cartes d'entréesortie des informations de position en provenance de tous ou d'une partie de ces actionneurs. Chaque carte d'entrée-sortie est conçue pour être raccordée, dans l'exemple illustré, à cinq actionneurs, sans bien entendu que ce nombre ne soit aucunement limitatif, trois de ces actionneurs étant par exemple commandés en boucle fermée (avec une information de position en retour) et susceptibles d'être commandés simultanément, les deux autres étant commandés en boucle ouverte (sans information de retour). La commande simultanée des actionneurs est rendue possible par le microcontrôleur qui séquence le démarrage des moteurs à courant continu devant être actionnés simultanément pour éviter que le courant de démarrage demandé par ces moteurs lors de leur mise sous tension ne provoque une surcharge du système. Toutefois, ce séquencemcnt n'est pas perceptible par l'utilisateur car la phase de démarrage des moteurs à courant continu ne dure seulement que quelques dizaines de milisecondes. La liaison entre le boîtier 50 et les moyens d'entrée de données 20, 21 est assurée par une liaison série 60 ( du type ICC ou RS232 par exemple) qui relie directement la carte de traitement 53 à ces moyens d'entrée de données 90, 21. Dans l'exemple illustré, les informations série qui transitent sur cette liaison (classiquement sous forme d'un ensemble données-adresse) sont tout d'abord dirigées aux claviers 20A, 20B puis retransmis, après vérification du protocole de communication dans un module de contrôle 61, aux lecteurs de carte à mémoire 21A, 21B. On notera que rien ne s'oppose à ce que le transfert des données en série entre les moyens d'entrée et le boîtier électronique soit effectué par une liaison en fibre optique, voire par une liaison sans fil, par infrarouge ou ultrasons par exemple. On notera également, qu'il est possible par cette liaison d'organiser les différents doubles sièges cn réseau pour permettre par exemple une programmation commune. Bien évidemment, le microcontrôleur procède à la lecture des données d'cntrée par scrutation successive des claviers et des lecteurs de carte à mémoire et il est apte à gérer différents niveaux de priorité. The box 50 firstly and conventionally comprises a transformation / rectification / filtering circuit 51 which develops a DC voltage from the on-board network 1 15V / 4OOHz (an electronic circuit breaker can also be provided). Advantageously, this circuit 51 scra provided with means allowing direct access to its sole filtering function to also allow its use from a continuous network. This DC voltage is then regulated at the level of a power supply card 52 which develops the voltages necessary for the entire actuation system. It is a voltage of 5 volts DC for the power supply of electronic circuits (or even the lighting of the keyboard), a voltage of 12 volts DC for the power of memory card readers, and d '' a voltage of 35 volts DC to power the actuators. Other voltages can obviously be provided according to the needs. This box 50 also includes a processing card 53 which manages the entire actuation system, that is to say which makes the connection between the orders of the passenger passengers (decoding of the data coming from the keyboards 20 or reading of the memory card reader data 21) and actuator control. This card which conventionally comprises (see FIG. 5) a microcontroller comprising a program memory integrated or not and associated with a programmable logic circuit (of the FPGA or EPLD type for example) control, through two input-output cards of power 54, 55 (one per seat 10A, 10B), the different actuators. Of course, the aforementioned number of cards is not limiting and it is entirely possible to envisage ordering a single card or more than two cards. The processing card 53 also receives, through these input cards, position information from all or part of these actuators. Each input-output card is designed to be connected, in the example illustrated, to five actuators, without of course that this number is in no way limiting, three of these actuators being for example controlled in closed loop (with information of position back) and can be ordered simultaneously, the other two being controlled in open loop (without feedback information). The simultaneous control of the actuators is made possible by the microcontroller which sequences the starting of the DC motors to be actuated simultaneously to avoid that the starting current demanded by these motors when they are energized does not overload the system. However, this sequence is not perceptible by the user since the starting phase of the DC motors lasts only a few tens of milliseconds. The connection between the box 50 and the data input means 20, 21 is provided by a serial link 60 (of the ICC or RS232 type for example) which directly connects the processing card 53 to these data input means 90 , 21. In the example illustrated, the serial information which passes over this link (conventionally in the form of a data-address set) is first of all directed to the keyboards 20A, 20B then retransmitted, after checking the communication protocol in a control module 61, to memory card readers 21A, 21B. It will be noted that there is nothing to prevent the serial data transfer between the input means and the electronic unit to be carried out by a fiber optic link, or even by a wireless link, by infrared or ultrasound for example. It will also be noted that it is possible by this link to organize the various double seats in the network to allow, for example, joint programming. Obviously, the microcontroller reads the input data by successive scanning of keyboards and memory card readers and it is capable of managing different levels of priority.
il est important de noter que la structure décrite en regard de cette figure 4 n'est aucunement limitative et qu'il est possible d'envisager une commande des actionneurs de chaque siège au niveau d'une carte de traitement distincte. De même, il peut être envisagé, notamment pour des questions de maintenance, de placer un moyen d'entrée, par exemple un clavier, directement au niveau du boîtier 50. Toutefois, I'aspect essentiel de cette structure est sa gestion centralisée autour du microcontrôleur qui permet de superviser la communication avec les utilisateurs (par les claviers et les lecteurs de cartes à mémoire) et de commander les éléments de siège, mais aussi de gérer les différentes sécurités (voir plus avant le contrôle du courant moteur) et d'assurer des fonctions de test et de maintenance du siège ainsi que des fonctions de programmation. En effet, la configuration de la carte de traitement avec sa mémoire interne autorise la mémorisation des positions de chaque actionneur à partir du clavier et le rappel de ces positions à la demande de l'utilisateur. Ces positions peuvent aussi avantageusement être mémorisees au niveau d'une carte à mémoire de l'utilisateur qui peut alors y inscrire le réglage qui lui convient le mieux pour un type de siège. S'il change de place (ou lors d'un prochain vol de la même compagnie par exemple) il peut retrouver instantanément, en insérant sa carte personnelle dans le lecteur de carte de son nouveau siège, cette position préprogrammée antérieurement. it is important to note that the structure described with regard to this FIG. 4 is in no way limiting and that it is possible to envisage controlling the actuators of each seat at the level of a separate processing card. Similarly, it can be envisaged, in particular for maintenance questions, to place an input means, for example a keyboard, directly at the level of the housing 50. However, the essential aspect of this structure is its centralized management around the microcontroller which allows to supervise the communication with the users (by the keyboards and the readers of memory cards) and to control the elements of seat, but also to manage the various safety devices (see more before the control of the motor current) and perform seat test and maintenance functions as well as programming functions. In fact, the configuration of the processing card with its internal memory allows the positions of each actuator to be memorized from the keyboard and the recall of these positions at the request of the user. These positions can also advantageously be memorized at the level of a memory card of the user who can then write there the adjustment which suits him best for a type of seat. If he changes places (or during a next flight by the same company for example) he can instantly find, by inserting his personal card in the card reader of his new seat, this previously preprogrammed position.
On notera également, et cet aspect est aussi un élément important de l'invention, que la carte à mémoire, ou carte à puce, du fait de la capacité mémoire élevée qu'elle possède, offre des possibilités d'utilisation au titre de la maintenance et du test très intéressante. Elle permet par le dialogue direct avec le microcontrôleur (le dialogue étant géré au niveau de la mémoire de programme du microcontrôleur) l'élaboration de diagnostiques de test (repérage des actionneurs défaillants) pour l'ensemble des actionneurs du double siège et surtout elle permet une programmation de chacune des courses électriques (les positions extrêmes) des actionneurs. Au stade de la fabrication, après le montage du système d'actionnement dans chaque siège, la préprogrammation d'une position type de référence permet un réglage rapide de ces doubles sièges sans avoir à effectuer, comme actuellement, un réglage manuel de chaque actionneur. Ce réglage peut être fait directement à partir du lecteur de carte du siège mais l'utilisation d'un lecteur externe
spécifique relié au boîtier électronique de commande est tout aussi
envisageable.It will also be noted, and this aspect is also an important element of the invention, that the memory card, or smart card, because of the high memory capacity which it possesses, offers possibilities of use under the very interesting maintenance and testing. It allows by direct dialogue with the microcontroller (the dialogue being managed at the level of the program memory of the microcontroller) the development of test diagnostics (identification of faulty actuators) for all the actuators of the double seat and above all it allows a programming of each of the electric strokes (the extreme positions) of the actuators. At the manufacturing stage, after mounting the actuation system in each seat, the preprogramming of a standard reference position allows rapid adjustment of these double seats without having to carry out, as is currently the case, manual adjustment of each actuator. This setting can be made directly from the seat card reader but the use of an external reader
specific to the electronic control unit is just as
possible.
La présence d'au moins un lecteur de carte à mémoire au niveau du
système d'actionnement selon l'invention permet en outre d'offrir aux
passagers utilisateurs un ensemble de services nouveaux en liaison avec les
moyens de communication 17 ou les moyens de visualisation 19 présents
sur le siège. Il est ainsi par exemple possible d'envisager de permettre au
microcontrôleur de valider l'accès à des scrvices payants après qu'un certain débit d'unité de compte d'un porte monnaie électronique préchargé inséré dans le lecteur de carte ait été constaté.The presence of at least one memory card reader at the
actuation system according to the invention also allows to offer to
passengers using a range of new services in connection with
communication means 17 or display means 19 present
on the seat. It is thus for example possible to consider allowing the
microcontroller to validate access to paid scrvices after a certain debit of account unit from a preloaded electronic purse inserted in the card reader has been noted.
La figure t montre très schématiquement les éléments essentiels de la commande d'un premier type d'actionneur 80 à recopie de position mis en oeuvre dans le système d'actionnement de l'invention. On retrouve bien entendu les circuits décrits précédemment, clavier nn, lecteur de carte à puce 21, carte de traitement 53 et carte d'entrée-sortie de puissance 54. La carte d'entrée-sortie 54 comporte notamment un relais 7() et un élément de commutation de puissance comme un transistor MOS 72 placés en série avec une résistance de mesure 74 dans la ligne de commande de l'actionneur 80. Un amplificateur 76 permet d'amplifier la tension rclevée aux bornes de la résistance de mesure ct qui est proportionnelle au courant absorbé par le moteur à courant continu de l'actionneur. Cette tension amplifiée est dirigée au niveau de la carte de traitement vcrs un convertisscur analogique numérique qui fournit cette information de courant au microcontrôleur pour sa gestion. Ce dernier peut ainsi commander automatiquement l'arrêt de l'actionneur si le courant mesuré excède une intensité maximale prédéfinie. Figure t very schematically shows the essential elements of the control of a first type of actuator 80 with position copying implemented in the actuation system of the invention. There are of course the circuits described above, keyboard nn, chip card reader 21, processing card 53 and power input-output card 54. The input-output card 54 notably includes a relay 7 () and a power switching element such as a MOS transistor 72 placed in series with a measurement resistor 74 in the control line of the actuator 80. An amplifier 76 makes it possible to amplify the voltage connected to the terminals of the measurement resistance ct which is proportional to the current absorbed by the DC motor of the actuator. This amplified voltage is directed to the processing card vcrs an analog digital converter which supplies this current information to the microcontroller for its management. The latter can thus automatically control the actuator stop if the measured current exceeds a predefined maximum current.
Le microcontrôleur veille à commuter le relais 70 à vide et le transistor 72 en charge. Ainsi, lors de la commande de l'actionneur 80 on ferme tout d'abord le relais puis on commute le transistor alors que lorsquc l'on coupe l'alimentation de cet actionneur on commute d'abord le transistor puis on ouvre le relais. La mesure en temps réel du courant moteur est très importante car elle permet d'évaluer la valeur de sa dérivée dlldt et donc de détecter toute surcharge accidentelle du moteur, par exemple lorsque un obstacle non désiré se trouve sur le déplacement de l'actionneur. Dans ce cas, on notera que le microcontrôleur ordonne automatiquement un déplacement de l'actionneur, en sens inverse, sur une distance déterminée et si nécessaire il peut commander l'arrêt de la commande du moteur. Dans un cas extrême, l'actionneur défaillant peut être mis définitivement hors circuit.The microcontroller takes care to switch the relay 70 to no load and the transistor 72 to load. Thus, when the actuator 80 is controlled, the relay is first closed, then the transistor is switched on, while when the power supply to this actuator is switched off, the transistor is first switched off, then the relay is opened. The real-time measurement of the motor current is very important because it makes it possible to evaluate the value of its derivative dlldt and therefore to detect any accidental overload of the motor, for example when an unwanted obstacle is found on the movement of the actuator. In this case, it will be noted that the microcontroller automatically orders a movement of the actuator, in the opposite direction, over a determined distance and if necessary it can order the stopping of the motor control. In an extreme case, the faulty actuator can be definitively put out of circuit.
La figure 6 montre de façon simplifiée un exemple du premier type d'actionneur 80 d'un élément dc siège permettant notamment la commande du dossier, de l'assise ou encore du repose-jambe. Cet actionneur linéaire comporte un corps 81 solidaire dc la structure du siège, qui est traversé par une vis à billes réversible 82 dont chaque extrémité est solidarisée par des moyens support 83 à une crémaillère 84. La vis à bille qui présente un rendement bien meilleur que celui d'une vis taillée classique (environ 0.85 au lieu de 0.3t) est en prise directe avec une roue dentée actionnée par le moteur à courant continu 85 de cet actionneur et la crémaillère est aussi en prise directe avec un moyen de recopie de position potentiométrique 86. On notera que la liaison vis-crémaillère présente l'avantage de permettre de déplacer l'actionneur, notamment pendant son montage dans le siège, sans risque de modifier le positionnement du capteur potentiométrique 86 et donc son réglage propre. De même, il est possible de changer la vitesse linéaire de cet actionneur par une simple modification du nombre de dents de la roue dentée. La commande et le contrôle de cet actionneur est assuré depuis le boîtier de commande 50, comme il a été vu précédemment, par un câble de liaison 87 qui véhicule les signaux de commande (positif, négatif et masse) et les signaux de contrôle en retour (dans le cas du capteur potentiométrique les références positive et négative et la tension de point milieu). Le corps de l'actionneur comporte en outre un moyen de débrayage 88 qui permet de désolidariser la vis 82 du moteur 8t et donc de commander manuellemcnt si nécessaire le déplacement de l'élément de siège. Un dispositif d'ancrage 89 placé à une extrémité de la vis à billes est relié à l'élément de siège pour commander son déplacement. FIG. 6 shows in a simplified manner an example of the first type of actuator 80 of a seat element allowing in particular the control of the backrest, the seat or even the leg rest. This linear actuator comprises a body 81 integral with the structure of the seat, which is traversed by a reversible ball screw 82, each end of which is secured by support means 83 to a rack 84. The ball screw which has a much better efficiency than that of a conventional cut screw (about 0.85 instead of 0.3t) is in direct engagement with a toothed wheel actuated by the DC motor 85 of this actuator and the rack is also in direct engagement with a means of copying of position potentiometer 86. It will be noted that the screw-rack link has the advantage of making it possible to move the actuator, in particular during its mounting in the seat, without the risk of modifying the positioning of the potentiometric sensor 86 and therefore its own adjustment. Likewise, it is possible to change the linear speed of this actuator by a simple modification of the number of teeth of the toothed wheel. The command and control of this actuator is ensured from the control unit 50, as has been seen previously, by a connecting cable 87 which carries the control signals (positive, negative and ground) and the control signals in return (in the case of the potentiometric sensor the positive and negative references and the midpoint voltage). The actuator body further comprises a declutching means 88 which makes it possible to separate the screw 82 from the motor 8t and therefore to manually control if necessary the movement of the seat element. An anchoring device 89 placed at one end of the ball screw is connected to the seat element to control its movement.
La figure 7 montre un autre exemple d'un second type d'actionneur 90 d'un élément de siège plus particulièrement destiné au réglage de la partie de lombaire ou de l'appui-tete. Cet actionneur linéaire de dimension et de poids réduits (moins de 300g pour 100x90x3tmm) comporte principalement un moteur 91 dont l'arbre de sortie comporte une partie vis sans fin 92 qui engrène directement avec une roue dentée 93, solidaire d'un arbre de liaison 94, ce qui permet de garantir un niveau sonore minimum. En outre, il est possible de changer la vitesse linéaire de cet actionneur par une simple modification du nombre de dents dc la roue dentée. Cet arbre de liaison comporte à son extrémité libre un dispositif d'ancrage 95 relié à l'élément de siège devant être commandé. Comme précédemment, les signaux pour la commande de la rotation du moteur 91, sont amenés, depuis le boîtier de commande 50, par un câble de liaison 96 qui toutefois, dans ce cas, ne véhicule pas de signaux de retour pour la carte de traitement 53. FIG. 7 shows another example of a second type of actuator 90 of a seat element more particularly intended for the adjustment of the lumbar part or of the headrest. This linear actuator of reduced size and weight (less than 300g for 100x90x3tmm) mainly comprises a motor 91 whose output shaft has a worm gear part 92 which meshes directly with a toothed wheel 93, integral with a connecting shaft 94, which guarantees a minimum sound level. Furthermore, it is possible to change the linear speed of this actuator by a simple modification of the number of teeth on the toothed wheel. This connecting shaft has at its free end an anchoring device 95 connected to the seat element to be controlled. As before, the signals for controlling the rotation of the motor 91 are brought from the control box 50 by a connecting cable 96 which, however, in this case, does not carry return signals for the processing card. 53.
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